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[IT뉴스]전기硏, 전자레인지 원리 활용한 '나트륨 이온 전지' 음극재 제조 기술 개발

온카뱅크관리자

2024-10-07 09:17:25

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          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="5pMsv8f5Fv" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="한국전기연구원 나노융합연구센터 김대호·박종환 책임연구원 연구팀이 나트륨 이온 전지의 음극재인 하드 카본을 빠르게 만들 수 있는 기술을 개발했다./한국전기연구원" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202410/07/chosunbiz/20241007091730116vhsw.jpg" data-org-width="1892" dmcf-mid="HuQrlf2XpW" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202410/07/chosunbiz/20241007091730116vhsw.jpg" width="658"></p>
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            한국전기연구원 나노융합연구센터 김대호·박종환 책임연구원 연구팀이 나트륨 이온 전지의 음극재인 하드 카본을 빠르게 만들 수 있는 기술을 개발했다./한국전기연구원
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           <p class="link_figure"><img class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202410/07/chosunbiz/20241007091730474ynil.png" data-org-width="1800" dmcf-mid="XAxmS4VZzy" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202410/07/chosunbiz/20241007091730474ynil.png" width="658"></p>
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          <p dmcf-pid="tmtQiHYc0l" dmcf-ptype="general">한국전기연구원 연구진이 전자레인지 원리를 이용해 나트륨 이온 전지 음극재를 빠르게 만들 수 있는 기술을 개발했다.</p>
          <p dmcf-pid="FluJNF1m7h" dmcf-ptype="general">전기연 나노융합연구센터 김대호·박종환 책임연구원 연구팀은 전자레인지의 원리인 마이크로파 유도 가열 기술을 활용해 ‘나트륨 이온 전지’의 하드카본 음극을 30초 만에 신속 제조하는 공정 기술을 개발했다고 7일 밝혔다.</p>
          <p dmcf-pid="3QD1ujaVUC" dmcf-ptype="general">나트륨 이온 전지(sodium-ion Battery)는 현재 가장 많이 사용되는 리튬(Li)을 나트륨(Na)으로 대체한 이차전지다. 소금의 주성분인 나트륨은 매장량이 리튬의 1000배에 달하고, 채굴이나 제련도 쉽다. 반응성도 리튬보다 낮아서 화재나 폭발 위험이 적고, 고속 충·방전에도 유리하다.</p>
          <p dmcf-pid="0Rm3qkA80I" dmcf-ptype="general">다만 나트륨 이온 전지는 제조 과정이 매우 까다로워서 상용화가 쉽지 않은 상황이다. 나트륨 이온은 리튬 이온보다 입자가 크기 때문에 기존 음극재인 흑연보다 층간 거리가 큰 하드 카본(hard carbon)이 쓰인다.</p>
          <p dmcf-pid="pluJNF1m3O" dmcf-ptype="general">하드 카본은 자연계에 존재하지 않아 인공적으로 만들어야 하는데, 그 과정이 매우 까다롭다. 탄화수소 재료를 공기가 통하지 않는 공간에서 섭씨 1000도 이상의 고온으로 장시간 태워야만 하드 카본을 만들 수 있다.</p>
          <p dmcf-pid="UaTb8COJzs" dmcf-ptype="general">여러 연구진이 나트륨 이온 전지에 쓰일 하드 카본을 쉽고 빠르게 만들 방법을 찾고 있다. 전기연 연구팀은 마이크로파를 활용해 급속 가열하는 방법을 제시했다.</p>
          <p dmcf-pid="uRm3qkA8pm" dmcf-ptype="general">고분자 원료에 전기가 잘 통하는 신소재인 탄소나노튜브를 소량 섞어 필름을 만든다. 그리고 여기에 마이크로파 자기장을 가해주면 탄소나노튜브에 유도 전류가 발생하게 되고, 필름 소재만 30초 만에 선택적으로 1400도 이상 고속 가열되는 원리다.</p>
          <p dmcf-pid="7ueIyP8t3r" dmcf-ptype="general">박종환 책임연구원은 “전기차 화재 사건 등으로 인해 안전하고, 추운 겨울철에도 잘 작동하는 나트륨 이온 전지가 주목받기도 했지만, 음극재를 만드는 탄화 공정이 에너지 효율이나 비용 측면에서 큰 열세였다”며 “우리의 마이크로파 유도 가열 기술은 하드 카본을 빠르고 쉽게 제조할 수 있어 나트륨 이온 전지의 상용화에 크게 기여할 것”이라고 말했다.</p>
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